轮椅设计分析

百分位数选择分析
工业设计人机工程学
座高 平 均 值
430 413 265 329 379 584 633 1021
取 值
百分位数
(作为产品尺寸 依据的人体尺 寸)
依据
633 398
P50 P99
为达到较大满足度 轮椅带有扶手，若宽度不够就坐着就只 能勉强“挤”进，为适用于所有病患， 实现最大的满足度，因此应以样本数据 的99百分位数作为设计依据。 坐座椅时，略大于坐深的尺寸会较为舒 适，为了满足坐深选用大尺寸设计。
P50 P90
扶手的高度取值让部分人相对将与不舒 适，而换取了50百分位数的人体尺寸上 的最大满足。
推车者一般为成年人，要同时满足不弯 腰和不踮脚的推车，实现上弯腰的可能 性大于踮脚的可能性，90百分位数的人 体尺度能满足更多人舒适不弯腰的操作。
484
（坐姿肩宽） （立姿肘高）
419
（坐深）
434+
据观察，在医院住院的患者不是坐就 是卧床，使用轮椅的情况一般是：终生残 疾、受外伤不便行走、生病无力等。 患者一般使用时间不长，以卧为主， 需要的使用场景是：外出散步、医疗检查、 上厕所、不想卧床想坐着休息。但是对于 病人而言，身体是相当敏感的，对于医院 提供的轮椅舒适度与方便是最重要的。
考虑的方向除了要适应各类病患的需 求，寻找坐着最舒适的基本尺寸外，还应 考虑如何让患者以最舒适方便的方式进行 治疗，保持身心愉悦，尽早康复。
医院专用轮椅的必要
工 业 设 计 人 机 工 程 学
针对医院患者的轮椅： 行动不便或需要长时间坐卧的病患
现在医院使用的常规轮椅针对性不强， 没有照顾到部分病患的需求，存在的 问题有： 部分尺寸不适用、存放占空间、不适 用于床与椅的转移、难以靠自身控制
医院专用轮椅的必要
工 业 设 计 人 机 工 程 学
座面材料：
在蒙面材料内装一块软垫，以适当的增大与人体的接触面积，缓 解局部体压过于集中，又不形成对人体轮廓的包裹状态。
动
工 业 设
作
计 人
分
机 工 程
析
学
从动作上分析，使用者在落座、起身、调 节体位时需靠扶手支撑身体，但为更好的实现 轮椅与床的相互转移可考虑移动扶手，让转移 过程中没有障碍物。
手推圈的形状为椭圆的手感更好，可以 增加与手的接触面积，增大摩擦而省力，材 质上选用塑胶等具有一定弹性的材料，也可 以增大摩擦，还能减少使用者在使用轮椅时 的冰冷感。
座宽 座深
398 485
着衣着裤修正量 着衣着裤修正量
451 419
座面倾角
靠背宽度 靠背与座 面的夹角 扶手高度
心理修正量
10度
484 15度 260 895
见12页
背与椅背的压力点为两肩胛骨为主，不需要肩宽的大小；国标男 比女肩宽多24mm，综合来看再+20mm。 见13页 适宜的扶手高度应略低于“坐姿肘高”，扶手能支撑上下臂的部 分重量，同时肩部仍自然放松；国标坐姿肘高男比女多12mm， 综合看来再+10mm。 对于推车这个姿势而言，手的适合位置为立姿肘高偏下，因此100mm；国标中男子尺寸比女子大64mm，但医院中护理人员多 为女性，且略低的尺寸并不影响男性的推车行为，因此多照顾她 们的尺寸，不做增添。
医院专用轮椅设计
工 业 设 计 人 机 工 程 学
样本尺寸测量及分析
测量、百分位数的选择、尺寸修正量
样本尺寸测量
工业设计人机工程学
测量项
坐深 小腿加足高 坐姿肘高 坐姿臀宽 坐姿两肘间宽 坐姿肩宽 坐姿脊椎点高 立姿肘高
平均值
430 413 265 329 379 584 633 1021
测量项
体
工 业
压
设 计
与
人 机
座
工 程
面
学
座面倾角：
轮椅与休息椅的概念类似，座面前缘翘起，坐在轮椅上的状态应 是上身自然地后倚在靠背上，使背肌放松，躯干稳定舒适。而轮 椅在运动过程中可能有一定的颠簸，为了避免在振动中身体下滑， 应加大倾角值，最后取值10度。
座面形状：
凹形座面会导致股骨上推，髋部肌肉收到挤压，因此座面水平较 好，能保持股骨正常；因轮椅使用者难以转移身体，为方便如厕， 可将座面分为两部分，以实现中部座面的抽拉拆卸。
座椅高度、座椅宽度、座椅深度、座椅倾角等
体态及动作分析
坐姿脊椎柱形态与靠背、体压与座面、动作分析
草图
三视图
医院专用轮椅设计
工 业 设 计 人 机 工 程 学
现有轮椅分析
现有轮椅分析
工 业 设 计 人 机 工 程 学
常规轮椅弊端：笨重而占地面积较大、病人不方便从床到椅或者从椅到床的转移。
功能轮椅：功能性强，可以满 足某些特殊使用者的一些特殊 需求，由于它强大的针对性， 让用户心理上和生理上都更加 舒适。
医院专用轮椅设计
工业设计人机工程学
Course Design of Man-machine Engineering
工设二班 1203020223 谭文红
Biblioteka Baidu
医院专用轮椅设计
工 业 设 计 人 机 工 程 学
CONTENTS
ergonomics
1 2 3 4
现有轮椅分析
现有轮椅分析、医院专用轮椅的必要
样本尺寸测量及分析
医院专用轮椅设计
工 业 设 计 人 机 工 程 学
草图
三
视
草
图
工 业 设 计 人 机 工 程 学
指导老师：张丙辰
THANKS
Slide PPT
测量项
座宽
坐深 座深 小腿加足高 坐姿肘高 坐姿臀宽 坐姿两肘间宽 坐姿肩宽 坐姿脊椎点高 立姿肘高 485 P99
座面倾 角
靠背宽 度 584 P95
如同坐宽，要满足大尺度使用者的需求
靠背与 座面的 夹角
扶手高 度 推车手 柄高度 265 895
P50
夹角的存在是为了舒适度，50百分位的 选择能实现感到舒适的使用者人数做多。
584
-120+20
姿势修正量 姿势修正量
265 895
-15+10
姿势修正量
推车手柄 高度
-100
操作修正量
医院专用轮椅设计
工 业 设 计 人 机 工 程 学
体态及动作分析
坐姿脊椎柱形态与靠背、体压与座面、动作分析
坐姿脊椎柱形态与靠背
工 业 设 计 人 机 工 程 学
脊椎的生理曲线为腰椎向前凸且曲度较大，上身 无倚靠状态时腰椎的变化会使腰间压力不均匀，因此 靠背形状应贴合腰椎向前凸的形态。
腰椎处有腰靠支撑，能缓解坐姿腰椎的形态变 化，使腰椎第三椎间盘压力有所减少（如图BD）， 但是医院患者的轮椅使用者以老人居多，考虑到他 们的脊椎一般有一定的变形，腰靠的处理不会太夸 张。 给予座椅靠背一定的后仰角，能使上半身重量 较多的由后仰的靠背分担，对于长期坐卧的病人来 说，减轻坐骨压力是非常必要的，因此向后倾斜15 度。
修正量的构成
穿鞋修正量
673
（坐姿两肘间距）
633
（坐姿肩高）
895
（小腿加足高）
测量项 （mm）
座高
功能 尺寸
尺寸修 正变化
+20+20 （-30） +13 （+40） -6-60
尺寸修 正量
依据
（本组以样品女生居多，第二个尺寸变化为此缺陷的微调）
633
643
数据来自光脚测量小腿加足高，医院患者多穿为平跟鞋因此加上 鞋的高度20mm；国标数据男子小腿长于女子25mm，综合来看再 +20mm；在就坐时小腿是往前伸出比垂直于地有利于腘窝的放松， 不会压迫小腿血液流通，因此（-30mm） 虽女子坐宽略大于男子，但考虑到医院患者因长期坐卧臀部平均 值将大于正常值因此（+50）mm。 样本是着夏季服装，则需-6mm衣着修正量；国标数据男子大腿长 于女子27mm，但座深过深会造成腘窝受压“另浅勿深”，综合 来看-20mm。